数据结构笔记_00 稀疏数组

学习的是尚硅谷韩顺平老师的数据结构(Java):传送门
为方便复习,在此整理老师的课堂笔记及个人心得。

稀疏数组简介:

稀疏(sparse)数组:在二维数组中很多值是默认值 0(或者是相同的数字), 里面记录了很多没有意义的数据。

在一个五子棋程序中,通过二维数组来存储黑子和蓝子。黑子赋值为1,蓝子赋值为2。整张棋盘上仅有两个棋子,所以只为这俩棋子赋值即可,空白的地方都默认为0。
在这里插入图片描述

何时使用稀疏数组?

当一个数组中大部分元素为0,或者为同一个值的数组时,可以使用稀疏数组来保存该数组。

实例(五子棋):

1、使用二维数组:

创建一个原始的二维数组11*11
0表示没有棋子; 1表示黑子 ; 2表示蓝子

		int chessArr1[][] = new int [11][11];
		chessArr1[1][2] = 1;
		chessArr1[2][3] = 2;
		//输出原始的二维数组
		System.out.println("原始的二维数组如下:");
		for(int[] row:chessArr1){
    
    //先foreach遍历每个一维数组(每一行是一个一维数组),再foreach遍历每个一维数组的值
			for(int data:row){
    
    
				System.out.printf("%d\t",data);
			}
			System.out.println();
		}

Output:

原始的二维数组如下:
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	

另外,java中foreach,可以认为是增强版的for语句循环,它可以减少代码量,格式:

 for(元素类型type  元素变量value  :遍历对象obj){
    
    
                                           引用的java语句
                                       }

2、使用稀疏数组:

稀疏数组的第一行,记录了二维数组的:行数、列数、非0数据的个数。

下面的行,则记录了非0数据(有效数据)的具体信息,格式:所在行(row)、所在列(col)、值(val)

将 二维数组 转 稀疏数组 的思路如下:

1)先遍历二维数组,得到非0数据的个数。

		int sum = 0;
		for(int i = 0; i < 11; i ++){
    
    
			for(int j = 0; j < 11; j ++){
    
    
				if(chessArr1[i][j] != 0){
    
    
					sum++;
				}
			}
		}
		System.out.println("sum = " + sum);//sum = 2

2)创建对应的稀疏数组

		int sparseArr [][] = new int [sum+1][3];//sum+1中的 +1 是为了记录稀疏数组有多少行。另外,列永远有3列,因为稀疏数组需要二维数组的:行、列、值
		
		//给稀疏数组赋值
		sparseArr[0][0] = 11;
		sparseArr[0][1] = 11;
		sparseArr[0][2] = sum;
		
		//遍历二维数组,将非0的值存放到sparseArr中
		int count = 0; //count 用于记录是第几个非0数据
		for(int i = 0; i < 11; i ++){
    
    
			for(int j = 0; j < 11; j ++){
    
    
				if(chessArr1[i][j] != 0){
    
    
					count++;
					sparseArr[count][0] = i;
					sparseArr[count][1] = j;
					sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
					
				}
			}
		}

		//输出稀疏数组的形式
		System.out.println();
		System.out.println("得到的稀疏数组为:");
		for( int i = 0; i < sparseArr.length; i++){
    
     
			System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",sparseArr[i][0],sparseArr[i][1],sparseArr[i][2]);
		}
		System.out.println();

Output:

得到的稀疏数组为:
11	11	2	
1	2	1	
2	3	2	

将 稀疏数组 转 二维数组 的思路如下:

1)先读取稀疏数组的第一行,根据第一行的数据,创建原始的二维数组。

		int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];

2)再读取稀硫数组后几行的数据 (从第二行开始),并赋给 原始的二维数组 即可

		for(int i = 1; i < sparseArr.length; i ++){
    
    
			chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
		}

下面输出看一下结果:

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		//输出恢复后的二维数组
		System.out.println();
		System.out.println("恢复后的二维数组:");

		for(int [] row : chessArr2){
    
    
			for(int data : row){
    
    				
				System.out.printf("%d\t",data);
			}
			System.out.println();
		}

Output:

恢复后的二维数组:
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	

没毛病!

使用稀疏数组的好处?

通过把具有不同值的元素的行、列及值记录在一个小规模的数组中,从而缩小程序的规模

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